SK14652000A3

SK14652000A3 - Spôsob prípravy nátierky, nátierka a linka na vykonávanie tohto spôsobu

Info

Publication number: SK14652000A3
Application number: SK1465-2000A
Authority: SK
Inventors: Janos Bodor; Karel Theodorus Vermaat; Michael Erdl; Klaus Mayer
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2001-06-11
Also published as: PL191722B1; EP1065938A1; DE69902242T2; DK1065938T3; ZA200004548B; HUP0101554A2; CA2327096A1; WO1999049738A1; PL343242A1; EP1065938B1; SK284280B6; BR9909301A; AU3703399A; HUP0101554A3; DE69902242D1; US6468578B1

Description

Spôsob prípravy nátierky, nátierka a linka na uskutočnenie tohto spôsobu

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu prípravy nátierkového výrobku. Nátierka, získaná spôsobom podľa tohto vynálezu, je zvlášť vhodná na použitie na chlieb a vykazuje prekvapujúco vysokú maslovitosť, hoci na jej prípravu nie je potrebný žiadny mliečny tuk.

Doterajší stav techniky

S ohľadom na konzistenciu, chuť a lahodnosť je maslo pre mnohých spotrebiteľov stále orientačným výrobkom na zhodnotenie nátierok najvyššej kvality. Urobili sa mnohé pokusy vyvinúť nátierku, ktorá neobsahuje žiadny alebo len málo maslového tuku, ale ktorá je podobná skutočnému maslu so zreteľom na chuť a lahodnosť. Pozri napríklad východonemecký patent 225327, US patent 4209546, EP 96631 a EP 199398. Spôsoby doterajšieho stavu techniky buď neposkytujú produkt, ktorý je skutočne vyhovujúci, alebo tieto spôsoby sú komplikované, nákladné alebo vyžadujú značné množstvo maslového tuku (melanže).

Je známe, že spôsob prípravy nátierky, ktorá sa podobá maslu s ohľadom na konzistenciu a lahodnosť, by mal výhodne zahrnovať stav nehybnosti pre kryštalizáciu tuku, vytvárajúceho štruktúru tukovej fázy. Kryštalizačný proces by nemal byť rušený žiadnym druhom spracovania. Za takýchto okolností sieť tukových kryštálov dosiahne svoju najvyššiu stabilitu, ktorá má za následok maximálne štruktúrovanú tukovú fázu.

Takáto pokojová kryštalizácia po invertovaní však vyžaduje podmienky procesu, ktoré sa môžu zdať protichodné. Pri invertovaní musí byť spojitá vodná emulzia, obsahujúca najmenej 50 % hmotn. tuku, studená, s teplotou pod teplotou topenia štruktúru vytvárajúceho tuku. Keď sa vyrába v priemyselnom meradle, chladenie emulzie v rýchlom tempe vyžaduje miešanie, ktoré nevyhnutne zapríčiní značný strih a namáhanie pri spracovaní. Po invertovaní je toto spracovanie

-2• ·· ·· · · • · · *· • · · • · ··· ·· ·· ··· ·· ··· nežiaduce a pred invertovaním strih prispieva ku kryštalizácii dispergovaných tukových kvapôčok, čo vedie k studenému a zrelému krému s nežiaduco vysokou viskozitou. Viac alebo menej vykryštalizované tukové guľôčky sú žiaduce, lebo zvyšujú prípadné vnímanie maslovitosti, ale ich štruktúra bude nepriaznivo ovplyvnená veľkými strihovými silami, vyskytujúcimi sa v invertovacom stroji. Okrem toho, aby sa dosiahlo spojenie tekutej časti rozptýlených tukových kvapôčok, používajú sa strihové sily invertora. Potrebná energia je však úmerná viskozite zrelého krému, ktorého viskozita vzrastá, keď kryštalizácia tuku postupuje. Malé množstvo vykryštalizovaného tuku je však žiaduce na stabilizáciu rozptýlených kvapôčok vodnej fázy, ktoré sú výsledkom invertovacieho procesu.

Spôsob výroby nátierky, opísaný v EP 293980, sa vyznačuje začiatočnou prípravou surovej emulzie. Pasterizovaný krém sa chladí v statickom výmenníku tepla, najmä v rúrovom výmenníku tepla, kde vplyvy spracovania na emulziu nie sú takmer žiadne. Priemerná veľkosť tukových kvapôčok je najmenej 10 pm a výhodne väčšia. Jeho stav spojitosti s vodou sa udržiava až do vstupu krému do jednotky spracovania, kde sa krém invertuje na tukovú spojitú nátierku. Riziko predčasného invertovania sa odvráti zvýšením viskozity vodnej fázy. Táto viskozita sa zvýši včlenením želatinizujúceho činidla alebo zahusťovacieho prostriedku a voliteľne znížením teploty. Po znížení teploty už tuková fáza začína kryštalizovať.

Krém s viskóznou vodnou fázou vyžaduje invertovací stroj s vysokým výstupom energie. Ale, ako sme povedali skôr, je nežiaduce vystaviť emulziu tak vysokej energii. Získaná nátierka môže vykazovať vysokú kvalitu, ale neuvádza sa žiadna maslovitosť.

Spôsob, opísaný v EP 199398, chce dosiahnuť prípravu nátierky, v ktorej je tuk spojitý a ktorá má vlastnosti, podobné maslu. Začiatočná vodná spojitá emulzia, krém, je vedená cez invertovací stroj. Predčasnému invertovaniu sa zamedzí aplikovaním jednej z dvoch možností: udržiavaním krému až do invertovania pri bezpečnej teplote okolia, kde sa chladenie aplikuje len počas nasledujúceho invertovacieho kroku, alebo ponechaním krému dozrieť pri nízkej teplote tak, aby sa vytvorili stabilizujúce tukové kryštály pred vstupom krému do invertovacieho stroja. Na invertovanie sa používa takzvaný dutinami pretláčajúci mixér (CTM).

-3• ·· ·· · ·· ···· ···· ···

··· ·· ·· ··· ·· ···

Prvá možnosť však vyžaduje značný chladiaci výkon invertovacieho stroja. Keď sa použijú len malé objemy, ako je opísané v príkladoch patentu, spôsob s použitím dutinami pretláčajúceho mixéra môže byť uskutočniteľný. Pretože však CTM má silne obmedzený chladiaci výkon a nemôže zvládnuť odstránenie tepla z veľkých objemov, opísaný spôsob zlyhá, ak sa má uskutočniť v priemyselnom meradle.

Druhá možnosť, ktorá zahrnuje invertovanie chladenej a zrelej emulzie, tiež nie je vhodná, lebo množstvo stuhnutého tuku, vytvoreného pred invertovaním, je nežiaduco vysoké.

Žiadny zo spôsobov doterajšieho stavu techniky nie je schopný realizovať rýchle invertovanie krému, pozostávajúceho z v podstate tekutého tuku, a viesť k nátierke s vysoko štruktúrovanou tukovou fázou.

Podstata vynálezu

Táto úloha bola vyriešená spôsobom prípravy jedlej, maslu podobnej nátierky, pozostávajúcej z jedlej emulzie voda v oleji, ktorá obsahuje 50 až 85 % hmotn. triglyceridového tuku, ktorý zahrnuje kroky:

a) prípravy krému, z ktorého 15 až 50 % hmotn. pozostáva z vodnej fázy, v ktorej 50 až 85 % hmotn. skvapalneného tuku je rozptýlených ako jemné kvapôčky,

b) pasterizácie krému,

c) chladenia krému a potom jeho vedenia cez invertovací stroj, kde sa uskutočňuje invertovanie spojitej tukovej emulzie,

d) ponechania invertovanej spojitej tukovej emulzie vykryštalizovať na nátierku, a ktorého podstatou je, že krém sa podrobí takému režimu chladenia, že rozptýlený tuk je vtedy, keď krém vstupuje do invertovacieho stroja, v podstate v kvapalnom, podchladenom stave, ktorý je tak nestabilný, že invertovanie krému sa skončí v priebehu 30 sekúnd po jeho vstupe do invertovacieho stroja.

-4·· ·· · ·· • · ···· ··· • · · · · · · ··· ·· ·· ··· ·· ···

Uvedený vynález poskytuje jednoduchý, lacný a spoľahlivý spôsob, ktorý poskytuje nátierku, ktorá vykazuje prekvapujúco vysokú maslovitosť, a ktorý sa môže zaobísť bez použitia maslového tuku ako prísady do tukovej fázy.

Začiatočný krém, vodná spojitá emulzia, sa pripraví prudkým miešaním vodnej fázy a tukovej fázy pri teplote, konkrétne najmenej 40 °C, pri ktorej sa tuková fáza úplne skvapalní. Pretože množstvo tuku, minimálne 50 % hmotn., ktoré je jemne rozptýlené vo vodnej fáze, je relatívne vysoké, je nevyhnutný výkonný a účinný mixér. Emulzia výhodne pozostáva z 55 až 70 % hmotn. tukovej fázy a z 30 až 45 % hmotn. vodnej fázy. Voliteľne sa teraz môžu do tukovej fázy primiešať bežné prísady do tukovej fázy, ako sú príchute, farbivá a emulzifikátory. Rovnako môže vodná fáza obsahovať bežné prísady do vodnej fázy, ako sú stabilizujúce proteíny (napr. cmarový prášok), kuchynská soľ, konzervačné látky, okysľovadlá a príchute.

Normálne je kryštalizácia tuku relatívne pomalým procesom. V kroku, nasledujúcom po pasterizácii, sa emulzia podrobí chladiacemu režimu, v ktorom rýchlosť chladenia a prípadne dosiahnutá teplota sú také, že tuk sa dostane do podchladeného stavu, t. j. obsah stuhnutého tuku je menší než rovnovážny obsah stuhnutého tuku pri tejto teplote. Namiesto vykryštalizovania tuk zostane v podstate kvapalný. Typické pre podchladený stav je spomalenie kryštalizácie, ktoré bráni zvýšeniu viskozity. Avšak malé množstvo kryštálov v podchladenom tuku, v každom prípade menej než 6 % hmotn. tukovej fázy, je prípustné a dokonca žiaduce na stabilizáciu kvapôčok vodnej fázy, ktoré sa vytvárajú počas nasledujúceho kroku invertovania. Také malé množstvo tuhej fázy má len malý vplyv na viskozitu krému.

Teplota chladeného krému sa vyberie taká nízka, aby sa nestabilný podchladený krém invertoval v priebehu 30 sekúnd po jeho vstupe do invertovacieho stroja, pričom toto invertovanie je sprevádzané okamžitým nábehom kryštalizácie tuku.

V podstate tekutý stav tukovej fázy, keď vstupuje do invertovacieho stroja, je rozhodujúci na dosiahnutie rýchleho a jemného rozptýlenia vodnej fázy v tukovej fáze, ktorá sa stáva spojitou počas invertovania. Potom sa dajú ľahko vytvárať

-5·· ·· · ·· • · · · ·· · · · • · · · · · · ··· ·· ·· ··· ·· kvapôčky vodnej fázy s priemernou veľkosťou (D₃₃) 2 až 4 pm. Takéto jemné rozptýlenie pomáha predchádzať oddeleniu fáz a bakteriologickej kontaminácii konečnej emulzie.

Príliš hlboké chladenie krému zvyšuje riziko predčasného invertovania. Predčasné invertovanie zistí odborník, keď sa objaví zhluknutý tuk, čo je viditeľný signál. Avšak, keď krém nie je dostatočne hlboko chladený, nemá nestabilitu, ktorá je nevyhnutná na invertovanie v priebehu 30 sekúnd. Potom emulzia, opúšťajúca invertovací stroj, nie je, alebo je invertovaná len čiastočne, čo je zjavné z nedostatočného poklesu elektrickej vodivosti. Rýchlosť a teplota chladiaceho režimu je určená okolnosťami, najmä povahou tuku v kréme. Odborník môže ľahko odskúšať najlepšie chladiace podmienky a monitorovať a kontrolovať proces tak, aby zabránil predčasnému invertovaniu, ako aj dosiahol to, že krém s v podstate tekutým tukom, ktorý pri vstupe do invertovacieho stroja úplne invertuje za maximálne 30 sekúnd, krémová emulzia zostane v invertovacom stroji. Proces sa vhodne kontroluje nastavovaním teploty krému.

Zistilo sa, že na kontrolu podchladeného stavu priemerná objemová veľkosť (D₃₂) tukových kvapôčok hrá dôležitú úlohu a výhodne nie je väčšia než 7 pm. Na druhej strane rýchle spájanie tukových kvapôčok v začiatočnej emulzii a ich následná kryštalizácia počas invertovania je podporovaná, keď povrchová priemerná veľkosť (D_{3 2}) je najmenej 3 pm. Uvedené požiadavky naznačujú výhodné rozpätie 3 až 7 pm pre povrchovú priemernú veľkosť (D₃₂) tukových kvapôčok v začiatočnej krémovej emulzii. Teda miešanie krému by sa malo vykonávať dostatočne dlho a s tak veľkým strihom, aby sa dosiahla výhodná veľkosť tukových kvapôčok. Ak je to nevyhnutné, použije sa homogenizátor. Toto určenie priemerných priemerov častíc zodpovedá definíciám v Alderliesten, M., Mean Particle Diameters (Stredné priemery častíc), Part. Syst. Charact. 8, 237-241, 1991.

Podchladený, nestabilný krém by sa mal ochladiť a viesť do invertovacieho stroja tak rýchlym tempom, aby všetky tukové guľôčky vstupovali do invertovacieho stroja v podstate v tekutom stave. Tukové guľôčky sú náchylné zhlukovať sa, čo

-6• ·· ·· · ·· ···· · · ·· · · · ··· · · · · · ··· ·· ·· ··· ·· robí krém náchylným k nežiaducemu predčasnému invertovaniu. Tieto zhluky sa rozbijú aplikáciou jemného, mierneho strihového spracovania krému počas chladiaceho kroku, napríklad použitím homogenizátora alebo tlakového ventilu. Toto spracovanie by malo dodať práve potrebný strih na rozbitie zhlukov. Akýkoľvek nadbytok strihu zvyšuje riziko predčasného invertovania. Bude stačiť už pokles tlaku o 10.10⁵ Pa (10 bar).

Na stabilizáciu spojitosti jeho vodnej fázy a na zabránenie predčasnému invertovaniu krém výhodne obsahuje náležité množstvo proteínu, výhodne mliečneho proteínu. Mliečny proteín sa pridá výhodne vo forme čerstvého cmaru alebo rekonštituovaného cmaru a v tak malom množstve, že sa nezabráni invertovaniu. Vhodným množstvom je 0,02 až 10 % hmotn., výhodne 0,05 až 5 % hmotn. mliečneho proteínu vo vodnej fáze.

Na podporenie nasledujúceho invertovania a na stabilizáciu konečnej tukovej spojitej emulzie sa môžu do krému primiešať funkčné množstvá W/O (voda v oleji) emulzifikátorov, monoglyceridu, napríklad 0,2 % hmotn., a lecitínu, napríklad 0,2 % hmotn..

Riziko predčasného invertovania fáz sa môže znížiť následným vyhnutím sa nepotrebnému strihu počas chladenia krému. Použitie statického výmenníka tepla, ako je obyčajný rúrový výmenník tepla, nielen že znižuje strih, ale aj z dôvodu jeho jednoduchej konštrukcie prispieva k úspornosti a spoľahlivosti procesu. Vodovodná voda a ľadová voda na chladenie stačia, na rozdiel od nákladného a riskantného chladenia kvapalným amoniakom, ako sa uskutočňuje v tradičných Votator™ A jednotkách.

Je známe, že tukové kvapôčky vo vnútri krému, ktoré pretrvajú spájanie počas invertovania, zlepšujú vnímanie maslovitosti. Sú veľmi podobné mikroskopickým časticiam tukových útvarov, ktoré sa dajú pozorovať v miešanom masle. Tukové kvapôčky, obalené v proteínovej membráne, stuhnú a ostávajú ako útvary vnútri, ale oddelené od tukovej fázy, ktorá sa stáva spojitou. Zabudujú sa ako oddelené tuhé častice do vykryštalizovanej tukovej fázy. Avšak dodatočný strih po invertovaní môže poškodiť tieto izolované tukové štruktúry. Preto sa odporúča, aby sa veľká časť, výhodne najmenej 70 % hmotn., stuhnutého tuku nátierky nechala • ·· ··

-7vykryštalizovať po invertovaní a pri podmienkach nehybnosti. Podmienky sú nehybné, ak po invertovaní kryštalizujúci tuk nie je porušený napríklad spracovaním. Bez spracovania tvoria matricu stuhnutého tuku tukové kryštály v ich najstabilnejšej modifikácii. Užitočným dôsledkom je to, že vlastnosti štruktúrovania takejto tukovej fázy sú zlepšené a nepozoruje sa žiadne oneskorené tvrdnutie. Uvedené izolované, stuhnuté tukové kvapôčky sa dajú pozorovať v mikroskope v kryštalickej štruktúre tukovej fázy.

Alternatívne, ak sa treba vyhnúť maximálnej tvrdosti, mierne spracovanie nátierky po invertovaní sa použije do takej miery, aká je potrebná na získanie požadovanej mäkšej konzistencie.

Rýchlosť kryštalizácie tuku sa môže ukázať byť tým faktorom uvedeného procesu, ktorý limituje jeho rýchlosť. Preto sa podmienky zvolia tak, aby tuková fáza po invertovaní kryštalizovala rýchlo. O tuku hovoríme, že kryštalizuje rýchlo, ak vtedy, keď je tekutý a ochladený na teplotu časti linky po invertovaní (5 °C až 15 °C), obsah tuhých látok vzrastie na minimálne 8 % hmotn. v priebehu 10 minút, kým nestuhne 100 % hmotn.. Rýchlosť sa meria, keď kryštalizácia tuku pokročí asi do polovice. Výhodne sa vyberie tuk s vhodnou rýchlosťou kryštalizácie, ináč sa môže pridať kryštalizáciu zrýchľujúce činidlo. Prítomnosť malých množstiev vykryštalizovaného tuku v kréme, ale v každom prípade menej než 6 % hmotn. v celom tuku, je tiež užitočná na podporu kryštalizácie.

Tukmi, ktoré vykazujú vhodné správanie pri kryštalizácii, sú napríklad kokosový olej, palmový olej, slnečnicový olej, repkový olej, sójový olej a olej z palmových jadier. Tiež ich frakcie, zmesi a interesterifikované zmesi sú povolené za predpokladu, že uvedené podmienky pre rýchlu kryštalizáciu sú splnené.

V jeho prejave a výsledkoch je prezentovaný spôsob veľmi podobný tradičnému miešaniu, ale s výhodou oproti miešaniu, že v dôsledku vysokých koncentrácií tukovej fázy v kréme sa môže zabrániť tvorbe a oddeľovaniu cmaru po invertovaní. Ďalej, dlhé a neúčinné časy zretia 10 hodín a viac sú eliminované a tiež sa môže vynechať prevzdušňovanie, ktoré inak môže byť zdrojom mikrobiologickej kontaminácie.

• ·· ··

-8Kvapalný, nízkoviskózny stav tukovej fázy krému umožňuje rýchle invertovanie, ktoré trvá od vstupu do invertovacieho stroja len 30 sekúnd a menej, výhodne 1 až 5 sekúnd. Rýchle invertovanie je nevyhnutné, pretože doba zotrvania v invertovacom stroji musí byť krátka. Ak invertujúci krém zostane dlhšie než 30 sekúnd v invertovacom stroji, nedá sa pri prevádzkových podmienkach vyhnúť značnej kryštalizácii tuku, ktorá ide na účet nasledujúcej tukovej kryštalizácie pri nehybnosti. Strihová energia, potrebná na invertovanie, by sa preto mala krému dodať v priebehu 30 sekúnd alebo menej, kedy krémová emulzia zostane v invertovacom stroji.

Aby sa vyhovelo uvedeným požiadavkám tohto spôsobu, zvlášť vhodným zariadením je dutinami pretláčajúci mixér. Hoci je známy najmä ako miešacia jednotka, môže vynikajúco pracovať ako invertovací stroj v tomto vynáleze. Alternatívne sa môže vhodne použiť tiež koloidný mlyn, A-jednotka alebo sériovo zapojený Turrax mixér za predpokladu, že tieto sú uspôsobené tak, aby boli schopné dodať do emulzie požadovanú energiu na invertovanie v priebehu uvedenej krátkej doby zotrvania krému. Na dosiahnutie vysokého stupňa maslovitosti invertovanie malo byť tak mierne, aby sa zachovala podstatná časť proteínom obalených tukových kvapôčok krému.

Dutinami pretláčajúci mixér je bežné mixovacie zariadenie. Podrobnejšie je opísané v EP 199397, zaoberajúcom sa prípravou nátierky, ako nástroj na zmiešanie dvoch oddelených prívodných prúdov. Jeho použitie ako invertovacieho stroja bolo uvedené už vo vyššie uvedenom EP 199398. Uvedený mixér sa v podstate vyznačuje dvoma blízko seba umiestnenými, navzájom pohyblivými povrchmi, z ktorých každý má obrazec dutín, ktoré sa prekrývajú počas pohybu jedného povrchu vzhľadom na druhý. Materiál, pohybujúci sa medzi povrchmi, sleduje dráhu cez dutiny striedavo v každom povrchu. Dutinami pretláčajúci mixér poskytuje jedinečnú kombináciu špecificky vysokého vstupu strihovej energie, krátkej doby zotrvania a dráhy prúdu cez zariadenie, ktoré umožňuje zachovanie vyššie spomenutých tuhých tukových štruktúr. Invertovanie fáz sa vykoná rýchlo, takže okamžite sa začínajúca kryštalizácia podchladenej tukovej fázy môže pokojne pokračovať mimo invertovacieho stroja. Jeho použitie ako samostatného invertova-9• ·· ·· · ·· ···· · · ·· ··· ······ ·· ··· ··· ·· ··· ·· ·· ··· ·· cieho zariadenia v linke na výrobu nátierky vo veľkom tvorí podstatný rozdiel voči chladiacej operácii, ako sa používa v príbuznom výrobnom procese nátierky, ale v malom, podľa doterajšieho stavu techniky.

Keď sa meria tvrdosť, dá sa ľahko dosiahnuť Stevensova hodnota najmenej 300 g. Takéto vysoké Stevensove hodnoty sú atraktívne, pretože sú typické pre vnímanie maslovitosti. Kryštalizácia tukovej fázy v nehybnom stave vedie k maximálnej tvrdosti konečnej nátierky. To je zvlášť zrejmé, keď sa nátierka vystaví bežným (teplotným) opakujúcim sa podmienkam vo forme častých pohybov nádoby s nátierkou z nízkej teploty domácej chladničky do teploty prostredia raňajkového stola a návratu do chladničky. Potom väčšina bežných nátierok vykazuje určitý druh nežiaduceho neskoršieho tuhnutia, zapríčineného postupnou rekryštalizáciou nestabilnej tukovej fázy do stabilnejšej kryštalickej matrice. Naopak, nátierka podľa tohto vynálezu bude mäknúť, keď bude vystavená opakujúcim sa zmenám. Nátierka, získaná podľa tohto vynálezu, sa preto vyznačuje tvrdosťou, vyjadrenou v Stevensových hodnotách, ktoré klesajú, keď je nátierka vystavená cyklickým podmienkam.

Maslovitosť je kvalitou nátierky, ktorá sa ľahko rozozná a vysoko sa hodnotí, ktorá sa ale tiež ťažko zachytí v presných parametroch. Pre súčasné nátierky sa maslovitosť doteraz hodnotila pri ochutnávacích stretnutiach porotou degustátorov porovnávaním nátierok, ktoré majú rovnaké zloženie, ale získali sa rozličným spracovaním. Podobnosť s maslovou konzistenciou sa stáva zrejmou tiež v plasticite a elasticite nátierky. Plasticita produktu sa posudzuje vtlačením tyčinky do výrobku a sledovaním miery tvorby prstenca a pri rovnomernom natretí nožom na krajec chleba.

Prekvapujúco vysoká maslovitosť nátierky je tiež očividná, keď pozorujeme jej vlastnosti pri topení a vnímame jej chuť a lahodnosť. Keď sa nátierka použije na natretie teplých hrianok alebo ako omáčka na varenú zeleninu, jej typické správanie sa pri topení je úplne podobné správaniu sa pri topení masla.

Predmetom vynálezu je poskytnúť vysoko maslovitý produkt bez potreby použiť akýkoľvek maslový tuk, s použitím jednoduchého, lacného a rýchleho spôsobu. Napriek tomu, aby sa zlepšila maslu podobná chuť, maslový tuk (a • · • ·· ·· · •· · · · · ·· · ··· ··· · ·

-10prísady, ktoré obsahujú maslový tuk, napríklad krém) sa môže včleniť do začiatočnej vodnej, spojitej emulzie, napríklad v množstve 1 až 75 % hmotn., výhodne 1 až 50 % hmotn., výhodnejšie 1 až 25 % hmotn., ešte výhodnejšie 1 až 10 % hmotn. tukovej fázy.

Ďalej vynález poskytuje nátierku, získanú spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, ktorá vykazuje podobnosť maslu so zreteľom na roztierateľnosť, textúru a lahodnosť, dokonca i keď tuková fáza obsahuje menej než 1 % hmotn. maslového tuku.

Ďalej vynález poskytuje výrobnú linku na veľkovýrobu, vhodnú na výrobu najmenej 1 tony emulznej nátierky za hodinu, obsahujúcu zariadenie, vhodné na prípravu krému s priemernou veľkosťou tukových kvapôčok, ako je špecifikovaná v nároku 2, pasterizér, chladiacu jednotku a zariadenie na invertovanie krému do spojitosti tuku, podstatou ktorého je, že invertovacím zariadením je dutinami pretláčajúci mixér.

Vynález je ďalej doložený nasledujúcim príkladom.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 znázorňuje schému postupu výroby, ilustrujúcu jedno uskutočnenie spôsobu podľa tohto vynálezu. Nádrže A obsahujú prísady pre tukovú fázu a vodnú fázu. B je predmiešavacia nádrž, vybavená vysokorýchlostným miešadlom, kde sa pripravuje krém. Cez prechodovú nádrž C sa krém prečerpáva cez pasterizátor D a ďalej cez zadržiavaciu rúru E do dvoch za sebou usporiadaných chladiacich jednotiek F a G. Chladiace jednotky na obrázku pozostávajú len z rúr alebo prepojených, rúram podobných nádrží, výhodne chladených vodou. Podľa znázorneného uskutočnenia je do linky medzi oboma chladiacimi jednotkami zahrnutý homogenizátor H.

Druhá chladiaca jednotka G je spojená s dutinami pretláčajúcim mixérom, ktorý sa používa ako invertovací stroj. Jednotka opätovného topenia je zaradená paralelne k baliacemu stroju, aby sa zabezpečila recirkulácia hotového nátierkového materiálu, akonáhle nemôže byť náležito spracovaný v baliacom stroji.

-11 Obr. 2 znázorňuje rozdelenie veľkostí olejových kvapôčok nemliečneho krému, obsahujúceho 65 % tuku, čo je typické na použitie v tomto vynáleze. Na zvislej osi: Počet tukových guľôčok (%), na vodorovnej osi veľkosť olejových kvapôčok v mikrometroch (priemerná veľkosť je 5,3 mikrometrov).

Príklady uskutočnenia vynálezu

Určenie Stevensovej hodnoty “Stevensova” tvrdosť (St), vyjadrená v gramoch, sa určí nie skôr než 1 týždeň po vyrobení. Produkt sa skladuje pri 5 °C a potom sa privádza do rovnovážneho stavu 24 hodín pri teplote 5 °C alebo 20 °C, ako uvádzame. Stevensova hodnota sa meria s použitím 4,4 mm 0 valcovitej, penetračnej sondy a zariadenia Stevens-LFRA Textúre Analyzer (Stevens-LFRA textúrny analyzátor) (od Stevens Advanced Weighing Systems, Dunmore, U.K.) alebo SMS textúre analyzer XT2 (od Stable microsystems, Surrey UK). Rozpätie záťaže je 1000 g pre LFRA a 25 000 g pre SMS TA-XT2 zariadenie. Stevensov LFRA textúrny analyzátor sa prevádzkuje v “normálnom” režime a nastavení na 10 mm penetračnej hĺbky a 2 mm/s penetračnej rýchlosti.

Príklad 1

Použitie dutinami pretláčajúceho mixéra

Začínajúc tukovou zmesou, skladajúcou sa zo 70 hmotn. dielov vzájomne esterifikovanej zmesi, pozostávajúcej zo hmotn. dielov kokosového oleja a hmotn. dielov palmového oleja, hmotn. dielov kokosového oleja, * hmotn. dielov sójového oleja, sa pripravila tuková fáza a vodná fáza s nasledujúcim zložením:

hmotn. diely

64,40	tuková zmes
0,40	emulzifikátor
0,20	olejový roztok beta-karoténu
65,00	tuková fáza
32,00	voda
2,50	cmarový prášok
0,20	kuchynská soľ
0,30	príchuť
35,00	vodná fáza

Za nepretržitého a prudkého miešania emulzie sa 65 hmotn. dielov tukovej fázy prečerpalo do 4000 kg predmiešavacej nádrže, ktorá bola naplnená 35 hmotn. dielmi vodnej fázy. S Ystral miešačom, pracujúcom pri 600 až 1000 ot./min. sa pripravil koncentrovaný O/W krém pri 55 °C. Krém sa nechal prejsť cez pasterizátor a udržiaval sa pri 75 °C počas 45 sekúnd. Pasterizovaný krém sa nechal prejsť cez dve chladiace jednotky, z ktorých každá pozostávala z radu trubíc, postupne chladených vodovodnou vodou a ľadovou vodou. Prvá jednotka ochladila krém na asi 40 °C a druhá na 13 až 14 °C. Krém sa zhomogenizoval pri 10.10^s Pa (10 bar) s použitím sériovo zapojeného tlakového ventilu (od APV Gaulin), pri stále udržiavanej teplote 40 °C, ktorá znižuje riziko predčasného invertovania fáz.

Homogenizovaný krém po kroku chladenia ľadovou vodou mal cez povrch spriemerovanú veľkosť tukových kvapôčok (D₃₂) 5,3 pm. Obrázok 2 znázorňuje rozloženie veľkosti kvapôčok a tabuľka I uvádza akumulované objemové percentá pre postupné rozsahy veľkostí. Krém sa zaviedol do dutinami pretláčajúceho mixéra, pracujúceho pri rýchlosti 1300 ot./min., kde sa uskutočňovalo invertovanie. Vodné kvapôčky, rozptýlené vo forme W/O-emulzie (voda v oleji), mali priemernú veľkosť (D_{3 3}) 2 pm a e-sigma hodnota bola 2,2. Emulzia sa nechala vykryštalizovať a nakoniec sa balila na bežnej baliacej linke.

-13• ·· ·· · ·· ·· · · · · ·· · · • · « ··· ·· ··· ·· ·· ··· ··

Tabuľka I

Rozloženie veľkostí tukových kvapôčok

Priemer (μιη) do	Objem.
1,01	1,32
2,03	6,50
3,04	14,59
4,06	25,59
5,07	37,40
6,09	49,41
7,10	59,74
8,11	69,20
9,13	77,19
10,14	83.83
12,17	92,26
15,21	97,49
22,31	100,00

Príklad 2

Použitie tepelného výmenníka so zaškrabaným povrchom

Začínajúc tukovou zmesou, skladajúcou sa zo 70 hmotn. dielov vzájomne esterifikovanej zmesi, pozostávajúcej zo hmotn. dielov kokosového oleja a 60 hmotn. dielov palmového oleja, hmotn. dielov kokosového oleja, hmotn. dielov sójového oleja, sa pripravili tuková fáza a vodná fáza s nasledujúcimi zloženiami:

• ·· • · · · · · ·· ··· ··

-14hmotn. diely

64,55 tuková zmes

0,30 emulzifikátor

0,0015 olejový roztok beta-karoténu (30 %)

0,15 príchuť

65,00 tuková fáza

32,53 voda

2,20 cmarový prášok

0,20 kuchynská soľ

0,07 kyselina citrónová (pH 4,9)

35,00 vodná fáza

Za nepretržitého a prudkého miešania sa 65 hmotn. dielov tukovej fázy prečerpalo do 3000 kg predmiešavacej nádrže, ktorá bola naplnená 35 hmotn. dielmi vodnej fázy. S Ystral miešačom, pracujúcim pri 600 až 1000 ot./min., sa pripravil koncentrovaný O/W (voda v oleji) krém pri 55 °C. Krém sa viedol cez pasterizátor a udržiaval sa pri 80 °C 45 sekúnd. Pasterizovaný krém sa viedol cez dve chladiace jednotky, z ktorých každá pozostávala zo série trubíc, pričom tieto jednotky ochladili krém na 40 °C. Krém, ktorý mal stále teplotu 40 °C, sa homogenizoval pri 10 bar s použitím sériovo zapojeného tlakového ventilu (od APV Gaulin).

Homogenizovaný krém sa viedol cez tepelný výmenník so zaškrabaným povrchom (Votator A-jednotka). Podchladený krém, ktorý mal teplotu 13 °C a vyznačoval sa nízkou viskozitou a neprítomnosťou zhluknutého tuku, sa viedol cez druhú A-jednotku, pracujúcu pri rýchlosti 400 ot./min., kde sa krém úplne invertoval. Vodné kvapôčky, rozptýlené vo vytvorenej W/O-emulzii (voda v emulzii), mali priemernú veľkosť (D₃₃) 2,0 μηι a e-sigma hodnota bola 1,7. Emulzia sa nechala vykryštalizovať a nakoniec sa zabalila na bežnej baliacej linke.

··· ·· · · • · ··· · · ·· · ·· · · · ·· ··· ·· ·· ··· ··

-15Získaný produkt sa porovnal s produktom, ktorý mal rovnaké zloženie, ale získal sa dutinami pretláčajúcim mixérom ako invertovacím strojom. Odmerali sa Stevensove hodnoty (tabuľka II) a degustátorská porota ohodnotila vzhľad, vlastnosti pri topení a chuť (tabuľka III).

Tabuľka II

Teplota (°C) Stevensove hodnoty (g, kužeľ 4,4 mm)

	CTM	SSHE
5	619	557
10	395	319
15	161	137
20	45	37

Tabuľka III Hodnotenie porotou

Rozsah 1 až 10	CTM	SSHE
Vzhľad	7,1	7,1
Topenie	7,1	7,3
Chuť	6,8	6,5

Stevensove hodnoty sa ukazujú byť len nepatrne rozdielne. Celkový záver hodnotenia porotou bol taký, že v rámci normálnych fluktuácií mal produkt, získaný pomocou SSHE-invertovania, kvalitu, ktorá bola porovnateľná s produktami, získanými CTM-invertovaním.

Príklad 3

Použitie tukovej fázy, obsahujúcej mliečny tuk

-16Pripravil sa krém s vysokým obsahom tuku, ktorého tuková fáza a vodná fáza mali nasledujúce zloženie:

hmotn. diely tukovej zmesi pozostávajúcej zo % hmotn. vzájomne esterifikovanej zmesi, pozostávajúcej zo 40 % hmotn. kokosového oleja a 60 % hmotn. palmového oleja, % hmotn. kokosového oleja, % hmotn. sójového oleja, mliečneho tuku, slnečnicového oleja,

0,15 emulzifikátor (HYMONO 8803),

0,18 emulzifikátor (BOLEC MT),

0,0019 olejový roztok beta-karoténu (30 %)

0,015 príchuť

64,34 tuková fáza

35,19 vodná fáza z krému 0,12 bakteriálna kultúra na kvasenie krému 0,35 kuchynská soľ

35,66 vodná fáza

Mliečny krém so 40% obsahom tuku (1200 kg) sa skvasil na pH 5,2 bakteriálnou kultúrou. Krém sa odsal do oplášťovanej nádrže a zahrial sa z 5 °C na 30 °C. Pri 30 °C sa kvasenie začalo pridaním bakteriálnej kultúry. Na zníženie pH zo 6,6 na 5,2 bolo potrebných 7,5 hodín. Počas kvasenia sa použilo pomalé miešanie, aby sa zamedzilo vločkovateniu tuku. Krém (pH 5,2) sa viedol cez pasterizátor (75 °C, 45 s), aby sa zastavilo bakteriálne kvasenie, ochladil sa na 55 °C (trubicový tepelný výmenník) a naplnil sa do predmiešavacej nádrže, kde sa

- 17·· ·· · • · · · ·· • · · · · • · · · · · • · · · · ·· ·· ··· • · • · · • · • · • · ·· · pridala zmes rastlinných tukov a iné prísady, až do 64 % hmotn. tuku (v kréme). Celá predmiešavaná zmes sa prudko miešala Ystral miešačom, pracujúcom pri 600 až 1000 ot./min., až kým veľkosť tukových kvapôčok v celej predmiešavanej zmesi (D₃₂) nebola okolo 3 pm. Po skončení emulzifikácie sa celá predmiešavaná zmes pasterizovala (75 °C, 45 s), viedla cez prvé chladiace jednotky, pozostávajúce zo série trubíc, a ochladila sa na 40 °C. Krém s teplotou 40 °C sa homogenizoval pri 10 bar s použitím sériovo zapojeného tlakového ventilu (od APV Gaulin).

Krém zbavený zhlukov (40 °C) sa viedol cez druhú chladiacu jednotku, pozostávajúcu zo série trubíc, postupne chladených vodovodnou vodou a ľadovou vodou až na teplotu 8 až 9 °C.

Potom sa krém viedol cez dutinami pretláčajúci mixér, pracujúci rýchlosťou 850 ot./min., kde prebiehalo invertovanie. Vodné kvapôčky, rozptýlené vo vytvorenej W/O-emulzii (voda v oleji) (T = 19,2 °C) mali priemernú (D₃₃) veľkosť 1,7 pm a e-sigma hodnotu 2,5. Emulzii sa nechala vykryštalizovať a nakoniec sa zabalila na bežnej baliacej linke.

Tabuľka IV uvádza Stevensove hodnoty.

Tabuľka IV

Teplota Stevensova hodnota °C g, kužeľ 4,4 mm

5	874
10	494
15	96
20	53

Príklad 4

Použitie tukovej fázy, obsahujúcej mliečny tuk • ·· • · · · · · ·· ··· ·· ·

-18Pripravila sa nátierka, obsahujúca mliečny tuk a vodnú fázu, ktorá sa skvasila kyselinou citrónovou. Tuková fáza a vodná fáza mali nasledujúce zloženia:

hmotn. diely tukovej zmesi, pozostávajúcej zo % hmotn. vzájomne esterifikovanej zmesi, pozostávajúcej zo 40 % hmotn. kokosového oleja a 60 hmotn. % palmového oleja, % hmotn. kokosového oleja 20 % hmotn. sójového oleja mliečneho tuku slnečnicového oleja

0,15 emulzifikátora (HYMONO 8803)

0,18 emulzifikátora (BOLEC MT)

0,0019 olejového roztoku beta-karoténu (30 %)

0,015 prichuť

64,34 tuková fáza

35,24 vodná fáza z krému 0,35 kuchynská soľ 0,07 kyselina citrónová (pH 5,2)

35,66 vodná fáza

Mliečny krém so 40% obsahom tuku (1 200 kg) sa skvasil na pH 5,2 s použitím kyseliny citrónovej. Krém sa odsal do oplášťovanej nádrže a zahrial sa z 5 °C na 55 °C. Zriedený roztok kyseliny citrónovej (20 %) sa pridal na zníženie pH zo 6,6 na 5,2. Krém (pH 5,2) sa prečerpal do predmiešavacej nádrže, kde sa pridala rastlinná tuková zmes a iné prísady, do 64 % hmotn. tuku (v kréme), a prudko sa miešal Ystral miešačom, pracujúcom pri 600 až 1000 ot./min., až kým veľkosť olejových kvapôčok (D₃₂) nebola okolo 3 μπι. Po skončení emulzifikácie sa celá

-19• · • · · • · • ·· · predmiešavaná zmes pasterizovala (75 °C, 45 s), viedla cez prvú chladiacu jednotku, pozostávajúcu zo série trubíc, a ochladila sa na 40 °C. Krém s teplotou 40 °C sa homogenizoval pri 10.10⁵ Pa (10 bar) s použitím sériovo zapojeného tlakového ventilu (od APV Gaulin).

Krém zbavený zhlukov (40 °C) sa viedol cez druhú chladiacu jednotku, pozostávajúcu zo série trubíc, postupne chladených vodovodnou vodou a ľadovou vodou až na teplotu 6 °C.

Potom sa krém viedol cez dutinami pretláčajúci mixér, pracujúci rýchlosťou 1050 ot./min, kde prebiehalo invertovanie. Vodné kvapôčky, rozptýlené vo vytvorenej W/O-emulzii (T = 16,7 °C), mali priemernú (D₃₃) veľkosť 1,4 pm a esigma hodnotu 2,4. Emulzia sa nechala vykryštalizovať a nakoniec sa zabalila na bežnej baliacej linke. Tabuľka V uvádza Stevensove hodnoty.

Tabuľka V

Teplota Stevensova hodnota °C g, kužeľ 4,4 mm

5	900
10	489
15	92
20	56

Príklad 5

Hodnotenie produktu

Tri nátierky, nátierka A, nátierka B a nátierka C, pripravené spôsobom podľa tohto vynálezu, sa podrobili hodnoteniu degustátorskou porotou (n = 200), z ktorej 50 % účastníkov bolo pravidelných konzumentov masla a 50 % pravidelných konzumentov margarínu. Z hlavných vlastností nátierky, ako sú roztierateľnosť, textúra, lahodnosť, chuť a farba, členovia poroty hodnotili prvé tri vlastnosti

-20v porovnaní s vysoko kvalitným margarínom (RAMA) a maslom. Okrem toho sa hodnotila kombinovaná vlastnosť lahodnosť/roztieraternosť. Podmienky testu zahrnovali: produkty s teplotou 5 °C sa ochutnávali po natretí na hrianku.

Tabuľka VI uvádza priznané hodnotenia.

Tabuľka VI • ··

Vlastnosť (rozpätie)	RAMA	Nátierka A	Nátierka B	Nátierka C	Maslo
Roztierateľnosť	5,4	3,9	4,0	3,9	2,3
d až 7) Lahodnosť	3,4	3,6	3,4	3,6	3,3
(1 až 5) Textúra	2,6	3,6	3,7	3,7	4,4
(vyváženosť mäkká/tuhá) (1 až 5) Roztierateľnosť +	4,4	4,4	5,0	4,6	6,3

lahodnosť (1 až 10)

Ukazuje sa, že s výnimkou lahodnosti majú vlastnosti produktov podľa tohto vynálezu hodnotenie, ktoré je v strede medzi vysoko kvalitným margarínom RAMA a maslom. Hoci sa ešte nedosiahli vlastnosti masla, dosiahol sa v tomto smere značný pokrok.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob prípravy nátierky, pozostávajúcej z jedlej emulzie voda v oleji, ktorá obsahuje 50 až 85 % hmotn. triglyceridového tuku, pozostávajúci z nasledujúcich krokov:

a) príprava krému, 15 až 50 % hmotn. ktorého obsahuje vodnú fázu, v ktorej 50 až 85 % hmotn. skvapalneného tuku je rozptýlených ako jemné kvapôčky,

b) pasterizácia krému,

c) chladenie krému a potom vedenie cez invertovací stroj, kde prebieha invertovanie na tukovú spojitú emulziu,

d) ponechanie invertovanej emulzie so spojitou tukovou fázou vykryštalizovať na nátierku, vyznačujúci sa tým, že

- sa použije krém, ktorý má cez povrch spriemerovanú veľkosť (D₃₂) tukových kvapôčok 3 až 7 pm, výhodne 4 až 6 pm,

- krém sa ochladí na teplotu, pri ktorej je rozptýlený tuk tekutý a v podchladenom stave,

- krém sa úplne invertuje v priebehu 30 sekúnd po jeho vstupe do invertovacieho stroja.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tuk invertovanej emulzie so spojitou tukovou fázou sa nechá vykryštalizovať pri podmienkach nehybnosti.
3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že najmenej 70 % hmotn. tuku nátierky vykryštalizuje pri podmienkach nehybnosti.
4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že tuková fáza krému pri vstupe do invertovacieho stroja obsahuje menej než 6 % hmotn. vykryštalizovaného tuku, vztiahnuté na celú tukovú fázu.

-22• ·· ·· ·· · · · · · • · · · · ·· • · · • · ·· · ··· ·· ·· ···
5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že invertovacím strojom je dutinami pretláčajúci mixér.
6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že krém obsahuje 30 až 45 % hmotn. vodnej fázy a 55 až 70 % hmotn. tukovej fázy.
7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že krém obsahuje 0,02 až 10 % hmotn., výhodne 0,05 až 5 % hmotn. mliečneho proteínu vo vodnej fáze.
8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že sa použije tuková fáza, ktorá obsahuje 1 až 75 % hmotn. (vztiahnuté na tukovú fázu) mliečneho tuku.
9. Nátierka, získaná spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, v yznačujúca sa tým, že získaná nátierka vykazuje podobnosť s maslom s ohľadom na roztierateľnosť a lahodnosť, zatiaľ čo tuková fáza obsahuje menej než 1 % hmotn. maslového tuku.
10. Nátierka, získaná spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, v yznačujúca sa tým, že má Stevensovu hodnotu > 300 g, keď sa meria pri 10 °C a s kužeľom 4,4 mm.
11. Nátierka, získaná spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, v yznačujúca sa tým, že má tvrdosť, ktorá vo vyjadrení cez Stevensove hodnoty klesá, keď je nátierka vystavená cyklicky sa opakujúcim podmienkam.
12. Linka na výrobu vo veľkom, vhodná na výrobu najmenej 1 tony emulznej nátierky za hodinu, zahrnujúca zariadenie, vhodné na prípravu krému s priemernou

-23• ·· ·· ·· · · · · ·

9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9

999 99 99 9 veľkosťou tukových kvapôčok, ako je špecifikovaná v nároku 1, pasterizátor, chladiacu jednotku a zariadenie na invertovanie krému do spojitosti tuku, vyznačujúca sa tým, že invertovacím zariadením je dutinami pretláčajúci mixér.